摘要：RWD随钻扩眼使钻井和扩眼过程一次完成,并满足大部分特定井身轨迹严格控制的要求,具有工具结构简单,无活动部件,扩眼尺寸稳定规则的特点,是解决复杂深井阻卡、非常规井身结构应用和提高固井质量的有效手段。随钻扩眼过程中,扩眼器与所扩地层之间的岩石力学耦合作用对随钻扩眼钻进破岩效果和扩眼器、钻柱的优化设计等至关重要。为此,建立了弹塑性有限元力学分析模型,运用莫尔-库仑强度准则,用数值分析的原理和方法模拟了随钻扩眼时扩眼器破岩的力学机理。并对井眼围岩变形和应力分析及强度进行了研究,为研究随钻扩眼的破岩规律和对扩眼器进行改进提供了一种方法和研究的基础。

摘要：针对偏轴防斜打快技术中所用的钻具组合的受力状态复杂,对整个钻柱系统的安全性有较大影响的问题,考虑安全、有效的钻井施工特别需要对偏轴接头及接头附近的钻铤强度进行分析,找出钻具组合的危险点,以便于校核钻具组合的强度和改进偏轴钻具组合的结构设计的实际。以下部钻柱为研究对象,将钻头以上部分分成多个梁单元,进行结构离散,建立力学模型,采用有限元分析方法,进行偏轴接头强度分析。研究表明,偏轴钻具防斜钻具组合的最大复合应力发生在偏轴接头与下部钻铤的结合部位,主要由弯曲载荷和轴向力产生。在应力最危险部位,应特别注意钻具的强度安全问题。

摘要：针对分支井分支处连接段井壁力学特性,首次研究了分支连接处的应力分布规律,应用有限元法模拟了造斜半径和造斜方位对连接段井壁应力分布分支处的造斜半径、分支井开窗方向和地层最大(小)水平主应力方向之间的夹角对分支连接处应力和岩石破坏的影响,建立了分支井连接井段的几何模型和有限元分析模型。重点研究了两个井眼之间的破坏深度和宽度与方位夹角和造斜半径之间的规律,得出在只考虑钻分支连接段—稳定段时分支最优钻进的方位是沿着最大水平主应力方向。这些研究结果已在钻井设计中得到应用。

摘要：RWD随钻扩眼不需先钻一个领眼,再下入扩眼器进行扩眼,使钻井和扩眼过程一次完成,并满足大部分特定井身轨迹严格控制的要求,具有工具结构简单,无活动部件,扩眼尺寸稳定规则的特点,是解决复杂深井阻卡、非常规井身结构应用和提高固井质量的有效手段,节约钻井费用。但是由于下部钻具组合的特殊性,钻具强度问题一直是倍受关注的焦点。以固体力学有限元理论为基础,考虑了钻具扭矩,建立了RWD随钻扩眼下部钻具组合强度分析的三维有限元力学模型,求解并得到了下部钻具组合的应力场。研究了RWD随钻扩眼下部钻具组合的变形和应力分布规律,并揭示下部钻具组合失效的力学机理,为钻具组合安全使用和优化设计提供了科学依据。